[实用新型]一种小型物料数字化检测和分级装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种小型物料数字化检测和分级装置。

背景技术

质量检测是加工过程中的重要环节，人工检测小型物料效率低，精度难以保证，尤其是农业物料的检测不像工业产品检测有严格的规律可循，农产品在其生产过程中由于受到人为和自然等复杂因素影响，产品品质差异很大，故在检测与分析时要有足够的应变能力来适应情况的变化。随着我国人民生活水平的提高，种子、谷物等小型农业物料在生产、收购、加工、贮藏、流通过程的自动检测成为急需解决的关键问题之一。

近年来，计算机及其衍生产业迅速发展，以视觉为基础的自动化检测系统在各行业的应用研究越来越普遍。建立在计算机图像处理技术基础上的机器视觉系统从单纯地模拟人眼的视觉响应，发展到与具体检测目标相适应的视觉延伸，具有人脑的部分功能，并强调精度和速度及现场环境下的可靠性，具有无损、高效等优点，已逐渐成为实现智能化、高效率途径中不可缺少的功能模块。随着计算机视觉技术的迅速发展，该技术已开始被应用到种子等小型农业物料的检测与分级中，但目前主要还集中在对静态物料的处理。利用计算机视觉技术可一次性完成基于形状、颜色等外部特征的数字化指标检测，使小型物料的实时无损检测分级成为可能，从而有效地提高其质量。

发明内容

本实用新型提供一种小型物料数字化检测和分级装置，能快速有效地实现对小型物料，进行逐粒动态实时数字化检测和分级。

本实用新型采用的技术方案如下：包括旋转式检测机、计算机视觉单元、自动分级卸料器；其中：

1)旋转式检测机：包括料斗、输送穴盘、物料分布与定位配件、穴孔开合活页、底板、联轴器、电机和基座。电机位于基座内，通过联轴器驱动位于基座上部的输送穴盘旋转；穴盘外围上设有沿圆周方向均匀分布、与物料大小和形状相符的穴孔；物料分布与定位配件：包括中空罩、护缘和三块挡板，圆柱形的中空罩固定在输送穴盘中上部，不与输送穴盘接触，护缘沿输送穴盘外缘固定在底板上，第一、第三块挡板的两端均分别与中空罩、护缘联结，第三块挡板一端与护缘联结，下边沿均不与输送穴盘接触；穴孔开合活页包括结构相同的多个，每个穴孔开合活页包括定位条、钢针和数个阀门，定位条上阀门的个数与输送穴盘上径向的穴孔数相同，钢针穿入定位条中固定，每个阀门松套在钢针上旋转，装配完成的每个穴孔开合活页分别沿径向固定在输送穴盘底部；底板位于输送穴盘下方，固定在基座上，并只在卸料区与输送穴盘上穴孔相应的位置设有扇形分布的圆型卸料孔，分别与各级收集箱相通，卸料孔个数取决于物料级数和输送穴盘上径向的穴孔数；

2)计算机视觉单元：包括摄像头、光路系统、计算机、软件模块和位置传感器；所述的摄像头和光路系统在取像区位于输送穴盘的穴孔视场上方，通过数据线与软件模块连接；软件模块的输出端分别与图像采集机构的控制端、自动分级卸料器的控制器连接，根据位置传感器获得的物料位置信息触发图像采集。

3)自动分级卸料器：包括电磁继电触发器、固定板、收集箱和可编程控制器；所述的电磁继电触发器由固定板支撑在卸料区上方，根据物料等级数和输送穴盘上穴孔设置的周数确定触点数目，每个触点与相应的卸料孔中心相对；所述的可编程控制器接收由计算机视觉单元的软件模块传输的等级信号，电磁继电控制阀门的动作。

所述的计算机视觉单元的摄像头为多通道，具有外触发功能，由位置传感器提供的物料位置信息触发计算机内的图像采集卡采集动态物料图像；所述的光路系统包括光照箱、光源、镜头和延长管，使采集的图像分辨率高。

旋转式检测机自动输送多穴物料，使数字相机采集单粒化分布的物料群体图像用于质量信息检测。计算机视觉单元分别提取出物料群体图像中每粒物料的关键特征信息，识别完成物料外部质量指标的数字化检测，综合判断每一粒小型物料的等级。自动分级卸料器根据由计算机视觉单元的识别控制模块传输的等级指令，电磁控制物料在对应的分级孔自动落入收集箱中。

本实用新型具有的有益效果是：它可以实时采集和处理动态多目标小型物料单面外部质量数字化信息，自动识别和分级为多个等级，检测速度快，分级准确率高。为各类小型物料，尤其是种子、谷物等农业物料的非接触式实时检测、精选和分级提供了高效率、高精度和高可靠性的解决方案，应用前景广阔。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理示意图；

图2是本实用新型的俯视图；

图3是本实用新型的侧视图；

图4是本实用新型的穴孔开合活页示意图；

图5是本实用新型的电磁继电触发器布置图。